Hankson的趣味题--------------------------------------数论(线性筛+dfs)

Hanks博士是BT(Bio-Tech,生物技术)领域的知名专家,他的儿子名叫Hankson。

现在,刚刚放学回家的Hankson正在思考一个有趣的问题。

今天在课堂上,老师讲解了如何求两个正整数c1和c2的最大公约数和最小公倍数。

现在Hankson认为自己已经熟练地掌握了这些知识,他开始思考一个“求公约数”和“求公倍数”之类问题的“逆问题”,这个问题是这样的:

已知正整数a0,a1,b0,b1,设某未知正整数x满足:

1、 x和a0的最大公约数是a1;
2、 x和b0的最小公倍数是b1。

Hankson的“逆问题”就是求出满足条件的正整数x。

但稍加思索之后,他发现这样的x并不唯一,甚至可能不存在。

因此他转而开始考虑如何求解满足条件的x的个数。

请你帮助他编程求解这个问题。

输入格式
输入第一行为一个正整数n,表示有n组输入数据。

接下来的n行每行一组输入数据,为四个正整数a0,a1,b0,b1,每两个整数之间用一个空格隔开。

输入数据保证a0能被a1整除,b1能被b0整除。

输出格式
输出共n行。

每组输入数据的输出结果占一行,为一个整数。

对于每组数据:若不存在这样的x,请输出0;

若存在这样的x,请输出满足条件的x的个数;

数据范围
1≤n≤2000,
1≤a0,a1,b0,b1≤2∗109
输入样例

2
41 1 96 288
95 1 37 1776
输出样例:
6
2

解析:
突破口: lcm(x,b0)=b1
由上式可知x是b1的约数,所以我们枚举b1.如果用试除法时间复杂度2000*sqrt(2e9)=1e8
会超时
所以我们线性筛1~sqrt(b1)内所有质数 用质数试除b1

再通过dfs组合约数,最后判断条件即可

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
int a0,a1,b0,b1;
const int N=4e5;
int prime[N],cnt,tot,val;
int fpr[N];
bool st[N];
int t;
struct primes
{
	int p,s;
}e[N];
int gcd(int  a,int  b)
{
	return b ? gcd(b,a%b):a;
}
void init(int n)
{
	for(int i=2;i<=n;i++)
	{
		if(!st[i]) prime[++cnt]=i;
		for(int j=1;j<=cnt&&prime[j]<=n/i;j++)
		{
			st[i*prime[j]]=true;
			if(i%prime[j]==0) break;
		}
	}
}
void dfs(int u,int p)
{
	if(u>tot)
	{
		fpr[++val]=p;
		return ;
	}
	for(int i=0;i<=e[u].s;i++)
	{
		dfs(u+1,p);
		p*=e[u].p;
	}
}
int main()
{
	init(N);
	scanf("%d",&t);
	while(t--)
	{
		cin>>a0>>a1>>b0>>b1;
		tot=val=cnt=0;
		int d=b1;
		for(int i=1;prime[i]<=d/prime[i];i++)
		{
			int p=prime[i];
			if(d%p==0)
			{
				int s=0;
				while(d%p==0)
				{
					s++;
					d/=p;
				}
				e[++tot]={p,s};
			}
		}
		if(d>1) e[++tot]={d,1};
		dfs(1,1);
		int sum=0;
		for(int i=1;i<=val;i++)
		{
			int x=fpr[i];//	cout<<x<<endl;
			if(gcd(x,a0)==a1&&(ll)x*b0/gcd(x,b0)==b1)  
			{
				sum++;
			
			}
		}
		cout<<sum<<endl;
	}
}
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